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Technical Report NTB 85-08

Hydrogeologic testing of crytalline rocks during the Nagra deep drilling programm

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Das Ziel dieses Berichtes ist es, für das hydrogeologische Testprogramm der Nagra sowohl die theoretischen Grundlagen darzustellen, als auch deren praktische Anwendung aufzuzeigen. Er behandelt die hydraulischen Testmethoden im Bohrloch nebst deren Auswertungsmethodik. Am Anfang stehen Erläuterungen zur mathematischen Beschreibung der Fliessvorgänge, gefolgt von deren Gebrauch bei verschiedenen Testverfahren. Dabei handelt es sich vornehmlich um Puls-Tests, Drill Stern Tests, Pumpversuchen und andere Untersuchungstechniken zur Bestimmung der hydraulischen Parameter.

Die theoretischen Betrachtungen beinhalten quantitative Abschätzungen der Bedeutung verschiedener Flüssigkeitseigenschaften, des Geräteverhaltens, der Druckvorgänge im Bohrloch, sowohl auch jener Druckveränderungen im Testabschnitt, die auf der Erwärmung des Bohrloches und der vorangegangenen Druckgeschichte basieren. Darunter fallen auch die sogenannten Skineffekte, die sich an der Bohrlochwand abspielen.

Bei der Analyse der Testdaten notwendige praktische Ueberlegungen sind Gegenstand ausführlicher Ueberlegungen. Sie erstrecken sich auf grundsätzliche Erläuterungen zum Fliessvorgang mit Erwähnung der beiden Konzepte der Strömung in Spalten einerseits oder im porösen Medium andererseits. Zur Diskussion stehen dann die Annahmen, welche den Rechenverfahren zugrunde gelegt werden müssen, ferner die Abschätzung vom hydraulischen Bezugsniveau. Hinzu kommen Diskussionen zur Frage des Speicherkoeffizienften, der Druck-Temperaturbedingungen vor Anfang des Testes und der Bedeutung des Bohrlochdurchmessers im Rahmen der Interpretation. Weitere Ausführungen betreffen die räumliche Orientierung von Spalten, sowie die Fragen der Messgenauigkeit respektive des Auflösungsvermögens in der Permeabilitätsbestigung. Den genannten Betrachtungen sind zur Illustration Beispiele aus dem Nagra Testprogramm beigegeben.

Der Bericht schliesst mit detailliert ausgearbeiteten Richt­linien als Anleitung beim Messen des Wasserdruckes in der interessierenden Formation. Sie sind in der Weise ausgearbeitet, dass dem verantwortlichen Hydrogeologen im Felde eine logisch aufgebaute Entscheidungsgrundlage in die Hand gegeben werden kann.

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